在工業生產中，循（xún）環（huán）冷卻水係統貫穿於某些生產裝置（zhì）或設備中，以水為（wéi）冷卻介質循環運行，在交換設（shè）備餘（yú）熱保護其正（zhèng）常運轉的同時也節約了大量的水資源。按照（zhào）循環冷（lěng）卻水係（xì）統的結構特點可分為敞開式循環體係和密閉式循環體係，前者一般在大型循環冷卻（què）水係統中應用，如火力（lì）發電機組、中央空調機組（zǔ）等，與空氣直接接觸（chù），補水（shuǐ）量較大；而後者一般存在於小型的循環冷卻水（shuǐ）係統中，如加工（gōng）機床、空壓機、空分（fèn）設備、電焊機等設（shè）備，不與空氣直（zhí）接相通（tōng），耗（hào）水量較小（xiǎo）。但在循環冷卻水係統實際運行中，由於循環冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均適合微生（shēng）物的（de）繁殖和（hé）水垢的生成，若（ruò）不加以控製（zhì），微生物繁（fán）殖將（jiāng）導致粘（zhān）泥堵塞熱交換（huàn）器，而水垢也會影響輸送管線的流量，並且在粘泥沉積的地方會產生垢（gòu）下腐蝕。而且（qiě）從節約（yuē）水資源和減少排汙方麵考慮，一般要求（qiú）循環冷卻水的濃縮倍率（lǜ）設計在一定範（fàn）圍內，從而使得水質處於不穩定狀態，勢必造成設備換熱管和水管道內壁生成附著物和換熱管材質發生腐蝕。由（yóu）於附著物的傳熱性較差（chà），從而（ér）大（dà）大降低了設備的換熱效率；而換熱管（guǎn）的腐蝕會（huì）減弱其機械強度，甚至出現穿孔（kǒng），使（shǐ）冷卻水發生泄漏，從而影響整個設備（bèi）係統的正常運行。總之（zhī），在外（wài）界條件（如（rú）溫度、流速（sù）、濃度）改變時，循（xún）環冷卻水水質多表現為不穩定的狀態，極易（yì）產生金屬材質腐蝕、設備表麵結垢（gòu）、粘泥沉積與微生物滋生等三類問題。如不進行科學的（de）水處理，勢必會引起管道堵塞、腐（fǔ）蝕泄漏、換熱效率降低等一係列問題（tí），對係統（tǒng）設（shè）備和管道造成損壞或非計劃性停機停產。為了使循環冷卻水係統正常運行，防止循環冷卻水在冷卻設備（bèi）、輸水管線內形成汙垢、產生腐蝕及附著生物粘泥，提高熱交換（huàn）設備的冷卻效果，確保生產運行的經濟性和安全性，就必須對循環冷卻水係統進行（háng）清（qīng）洗除垢及緩蝕、阻（zǔ）垢（gòu）分散、菌藻控製等日常的水質穩定處理。目（mù）前最為有效的措施是通過投（tóu）加阻垢分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑（jì）等化學水質穩定劑（jì）以降低設（shè）備和管道的腐蝕，控製（zhì）結垢生成，抑製微生物（wù）繁衍，保證係統正常安全運行（háng）。這不僅能延長設備的使用壽命，降低動力消耗，並且能節約能源和水資源，減少（shǎo）汙水排放，對環境保護有非常深遠的意義。
一、循環冷卻水係統存在的問題
在工業循環（huán）冷卻水係統中由於水質不穩定而易引起係統結垢、腐蝕、生（shēng）物粘泥及菌藻滋生等不良後果。
1 腐蝕
1.1 碳鋼材質（zhì）與水中的氧氣作用而發生腐蝕，其反（fǎn）應（yīng）如（rú）下：
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
1.2 有害離子引起的腐蝕
循環水在濃縮過程中，各種鹽類的濃度相應增加，當（dāng）Cl-和SO42-離子濃度（dù）較高時，會使金屬表麵保護（hù）膜（mó）的（de）防腐性能降低。尤其是Cl-的離子半徑小（xiǎo）、穿透性強，容易破壞（huài）金屬表麵的保護膜增（zēng）加其腐蝕反應的（de）陽極過程速度（dù），引起金屬的局部腐蝕。
1.3 兩種不同的金屬接觸時，因（yīn）金屬間電位差（chà）而造成電池腐蝕，例如熱交換器的銅管與碳鋼端板，其接觸部分（fèn）的鋼鐵材質會因此加速腐蝕。
1.4 水中微生物的滋生也會產生細菌性腐蝕，如硫酸還原菌、鐵細菌等。
1.5 其它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶解的氣（qì）體、溫度、流速等。
2 結垢及沉（chén）積
在（zài）循環（huán）冷卻（què）水係統中，所溶（róng）解的重（chóng）碳酸鹽濃度隨著蒸發（fā）濃縮而增加，當其濃（nóng）度達（dá）到飽（bǎo）和狀態，或者在經過換熱器傳熱表麵使水溫升高時，水中鹽份溶解平衡遭到破（pò）壞，會發生下列反應即水垢的生成（chéng）：
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水（shuǐ）垢（gòu）沉積在換熱器的傳熱表麵，形成一層（céng）硬垢，導熱性能很差，嚴重影響換熱效率。
其次，循環水（shuǐ）係統設備、管道主要材質是碳鋼，其腐蝕（shí）產物主要是氫氧化物和鐵的氧化物的水合物，呈膠體狀態，穩定地懸浮於水（shuǐ）中（zhōng），但當通過熱交換器時易在受熱麵（miàn）膠體相互凝集沉澱。沉澱的Fe2O3由於它的不連續性和不致密性而對金屬無保護作（zuò）用，而且由於（yú）它的磁性，粘著力強，且比重大，消除困難，形成汙（wū）垢。
另外，循環（huán）水中也有天然有機物、泥沙、微生物群（qún）落（luò）等懸浮物，它們（men）於流速慢或溫（wēn）度高的地方（fāng）慢慢沉積而形成汙垢沉積在設備、管道表麵。此（cǐ）類汙垢一般較為疏鬆，易用水衝洗去除（chú）。
3 微生物影（yǐng）響
微生物可分為細菌（jun1）、真菌及藻類，由於其散布在（zài）自然界各個角落，而循環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適（shì）合微生（shēng）物繁殖。若未能得到（dào）有效控製，微生（shēng）物不斷（duàn）滋生，並分泌出大量粘液，將水中不（bú）溶（róng）性雜質（zhì）粘結在一起，產生粘泥附著於設備和管道（dào）的內表麵，阻（zǔ）礙水的流動和係統熱交換，且在粘泥沉積地方往往會造成沉積物下腐蝕。
4 危害（hài）與不良（liáng）影響
上述的水垢（gòu）、腐蝕和微生物滋生等這三者不是孤（gū）立的，是互相聯係和相互（hù）影響的，如水垢（gòu）和汙垢往往結合（hé）在一起，結垢和生物粘泥又能引起或（huò）加重腐蝕。這些水垢（gòu）、腐蝕物及（jí）生物粘（zhān）泥給設備的安全運行（háng）帶來了嚴重的危害。
4.1設備（bèi）管道水垢附著：水垢的導熱（rè）係數極低，降低傳（chuán）熱效率（lǜ）或傳熱不勻，影響設備製冷效果，使換熱器壓力升高，增大壓縮機正背（bèi）麵壓力差，導致電機負荷增加，造成高壓運行，增加電能消耗，嚴（yán）重時可直接造成主機高壓事故停機。
4.2 使（shǐ）係統水循環量減少：沉積物（如水垢、微生（shēng）物（wù）粘泥）覆蓋在循環水係統（tǒng）設備管（guǎn）道或換熱（rè）器流道表麵，嚴重的將堵塞管道，阻礙水流動，使冷凍水循環量減少，熱交換（huàn）效率進一步降低。
4.3腐蝕設備和（hé）管道：係（xì）統管道及設備內壁常因腐（fǔ）蝕造成鏽渣脫落，脫（tuō）落的（de）鏽（xiù）渣會堵（dǔ）塞盤管，使換熱效果（guǒ）下降，嚴重時造成穿孔泄漏（lòu）等重大停機事故；同（tóng）時腐蝕的存在還使設備的使用壽命大為縮短（duǎn）。
二（èr）、化學（xué）清洗（xǐ）說明
首先對於存在上述問題的循環（huán）冷卻水（shuǐ）係統（tǒng）進行（háng）化學清洗。清洗之前需對水質（zhì）進行采樣分析，調查了解設備運行使用情況（kuàng），判（pàn）斷汙垢主（zhǔ）要成分。根據（jù）水質分（fèn）析、係統材質和設備係統運行與結垢情況製訂清（qīng）洗（xǐ）方案。其具體操作步驟分為：
清水衝洗：啟（qǐ）動係統循環水泵，用大流量的清水盡可能的衝洗掉係統中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及（jí）腐蝕產物等疏鬆的汙垢，以節約用清洗藥劑量，降低清洗（xǐ）成本，為（wéi）下一步的化學清洗做準備。
殺菌（jun1）剝離：排放出汙水後補充清水，在循環水係統內的冷卻水池中分別一次性（xìng）的加入殺菌剝離劑，殺死係統中菌（jun1）藻（zǎo）類微生（shēng）物，並使設備、管道內表（biǎo）麵附著的生物粘泥剝離脫落；通過水泵循環運行12～24小時，進行殺菌滅（miè）藻剝離汙（wū）垢，最後從最低點排放汙水。
清（qīng）洗除垢：係統補入清水後加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑（jì），啟動水泵將（jiāng）管道（dào）係統內的浮鏽、水（shuǐ）垢（gòu）、油汙等清洗下（xià）來，分散於水中，隨水排（pái）出，還原清潔的（de）金屬表麵。循環清洗兩次，每次12小時，並要求加（jiā）清水置換排汙至濁度小於20ppm即視為清洗結束，最後將Y型過濾器上的過濾網拆開，蘸藥劑手工清洗幹淨（jìng）。
鈍化或預膜：設（shè）備管道（dào）經（jīng）過清洗後其金屬表麵處於十分活躍（yuè）的活性狀態，極（jí）易二次氧（yǎng）化鏽蝕（shí）。A：若設備清洗後封存，則對設備進行預膜鈍化處理；B：若設備清洗後立即投入使用，則需進行（háng）預膜緩蝕處理，以（yǐ）更好的（de）保護潔淨的金屬表麵防止（zhǐ）氧化鏽蝕。
循環冷卻水係統清洗過程完成（chéng）後，就進入（rù）了（le）日（rì）常水質穩定維護階段，即通過加（jiā）入水質穩定劑，降低金屬材質生（shēng）鏽速率，抑（yì）製水中（zhōng）菌藻（zǎo）滋生，防止鈣、鎂鹽結垢、沉澱，******限度的保持設備和管道的金屬表麵清潔。這樣就可減少設備清洗次數，延長其（qí）使用壽命。
三、水質穩定處理
工業循環冷卻水係統的日常水質穩定處理是相當重（chóng）要的，不僅可延長管線和設備的使用壽命，即水處理的效果是使（shǐ）管線和設備達到設計的使用壽命；而且（qiě）能節約大量（liàng）的電能及水資源；還可防止設備水係統結垢、腐（fǔ）蝕，菌藻附著，保證係統（tǒng）設（shè）備經濟而安全運行。
目前，采用化學加藥處理方法是循環水質穩定處理中最為有（yǒu）效且經（jīng）濟的技（jì）術措施，即根據循環冷（lěng）卻水係統的水質和材質特點，采用合（hé）適的（de）水（shuǐ）質穩定劑以維持和修補係統內金屬（shǔ）表麵形成的保護膜，並阻（zǔ）止和分散各種成垢（gòu）離（lí）子結（jié）垢，控製菌藻的生成，達到防腐、防垢和控製微生物生長的（de）目的。
加藥處理後的循環水（shuǐ）質要求符（fú）合GB50050-2007《工（gōng）業循（xún）環冷卻水處理設計規範》，其（qí）中：碳鋼腐蝕率 ≤ 0.075mm/a；銅腐（fǔ）蝕率 ≤0.005mm/a；汙垢（gòu）熱（rè）阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌總數≤5×105個/mL。
一般（bān）來說，用於工（gōng）業循環冷卻水處理的水質穩定（dìng）劑主要有三大類：阻垢（gòu）緩蝕劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑。
1.阻垢分散（sàn）劑
該水質穩定劑為（wéi）複合型水處理藥劑，具（jù）有協同增效作用，化學穩定性強（qiáng），耐高溫，低磷環保，可同時控（kòng）製（zhì）多種金屬材質的腐蝕（shí）及汙垢的產生，具有良好的阻垢緩蝕效果。本品能通過絡合增溶、晶格畸變及（jí）吸附分散（sàn）作用，破壞垢物形成與增長（zhǎng）的條件，使Ca2+、Mg2+等致垢離子穩定地溶於水中，對碳酸鈣、硫（liú）酸鈣（gài）、磷酸鹽及碳酸鋇等有卓（zhuó）越的阻垢效果，能很好地控製係統結（jié）垢，並對氧化鐵、二氧（yǎng）化矽等膠體也有良好的分散作用，同時能（néng）在碳鋼金（jīn）屬表麵形成致密的保護膜，阻止腐蝕性離子的（de）浸入，對設備表麵（miàn）起到良好的緩蝕保護效果（guǒ），是阻垢性能優良兼具緩蝕效果的高效阻垢緩蝕劑。
2.緩蝕劑
這（zhè）是一種陽極型（xíng）緩蝕劑，穩定性能好，能在（zài）碳鋼、銅及其（qí）合金材質（zhì）表麵形成多層致密的高（gāo）分子防護膜，使（shǐ）金屬表麵不起氧化還原反應，具有良好的緩蝕性能。
3.殺菌滅藻劑
本（běn）品是針（zhēn）對循環冷卻水係（xì）統極易滋生菌藻的特點而設計的殺生劑配方。
本殺菌滅藻劑（jì）為低（dī）毒、高效、廣譜的殺生劑，分為氧（yǎng）化型和非氧化型（xíng）兩種殺菌劑，能夠（gòu）不（bú）可逆的有效控製和殺死範圍很廣的微生物，本身也能（néng）被分解或被（bèi）微生物降解；具有穿透粘泥和分散或剝離粘泥的能力，兼有優良的粘泥剝離（lí）和抑製菌藻繁殖的效果（guǒ）。同時在使用濃度下（xià），與水中的緩蝕劑和陰垢分散劑（jì）能夠彼此相容。
在循環（huán）冷卻水係統中，氧化型和非氧化（huà）型（xíng）兩種殺菌劑（jì）交（jiāo）替投加，則可取得更好的殺菌滅藻和剝離效果，能削弱微（wēi）生物的耐藥（yào）性。
四、水質管理
1.濃縮倍數（shù）管理
在循（xún）環冷（lěng）卻水係（xì）統中控製一定值（zhí）的濃縮倍數對保護設備和節約水（shuǐ）資源，減少開支有很大好處（chù）。一般要求濃縮倍數在3至6這個範圍內為宜，太高了節約水資源意義不大，且增加了結垢的趨勢。
由於循環水濃縮時，水中的各種離子隨之濃縮，而電導正是反應水中離子濃度多少的數值，濃縮倍數（shù）與電導的增長基本上成正比關係。當水濃縮一倍時，電導率值濃縮（suō）0.93—0.98倍，所以一般（bān）采用濃縮倍數為3時水的對（duì）應電導率作為控製值，當水濃縮倍數過高時，則啟動排汙口，同時加藥（yào）泵（bèng）啟動，補入相應的被排汙水帶走（zǒu）的藥量。
2.藥劑濃度的管理
平時水（shuǐ）處理（lǐ）藥劑（jì）若不維持在一定（dìng）濃度範（fàn）圍內，則不能充分發揮阻垢緩（huǎn）蝕和殺菌剝離（lí）效（xiào）果；而過量加藥則造成經（jīng）濟上（shàng）的浪費。因此，加藥要及時適量。目前，循環水係統加藥一般分（fèn）為兩類：一是采用自動加藥裝置（zhì）投加；二（èr）是根據（jù）計算量而采用（yòng）連續滴加或（huò）間歇（xiē）式投加方式（shì），這種方式也（yě）可保證水中（zhōng）藥量濃度在有效範圍內。
3.日常監（jiān）測
機組（zǔ）運行（háng）期間，最重要（yào）的水質管理是掌握補水和循環水的水（shuǐ）質。一般來說每月應取水樣進行水質分析，以（yǐ）便發現問題及時調整。如出現（xiàn）某個項目超標，則應優化（huà）水質穩定劑的配方及（jí）其加（jiā）藥量，使之（zhī）達到合同規定的水質標準。在腐蝕或結垢情況監測（cè）時，可采用現場懸掛標準試（shì）片或試管，每月（yuè）或兩個（gè）月測定一次腐蝕或結垢數據。
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